Die Basalganglien

Die Basalganglien
Autor: Helmut Wicht

Sie heißen Schweifkern oder bleicher Kern, werden „zerissen“ von Faserzügen und liegen tief im Gehirn. Jede Bewegung, die wir gezielt ausführen, ist Ergebnis ihrer weitläufigen Vernetzung, ihrer gegenseitigen Hemmung und Erregung.

Wissenschaftliche Betreuung: Horst-Werner Korf

Veröffentlicht: 23.08.2011

Das Wichtigste in Kürze
Basalganglien sind nicht-corticales Grau des Großhirns, dessen Hauptfunktion in der globalen Regulation der Willkürmotorik besteht. Als Student der Anatomie sollte man wissen: Caudatus + Putamen = Striatum, Putamen + Pallidum = Nucleus lentiformis.

Basalganglien

Basalganglien/Nuclei basales/basal ganglia

Basalganglien sind eine Gruppe subcorticaler Kerne (unterhalb der Großhirnrinde gelegen) im Telencephalon. Zu den Basalganglien zählen der Globus pallidus und das Striatum, manche Autoren schließen weitere Strukturen mit ein, wie z. B. das Claustrum. Die Basalganglien werden primär mit der Willkürmotorik in Verbindung gebracht.

Putamen

Putamen/-/putamen

Ein Kern der Basalganglien, der gemeinsam mit dem Nucleus caudatus das Striatum bildet. Als Teil des extrapyramidalen motorischen Systems ist es an der willkürlichen Motorik (willentlichen Bewegung) beteiligt.

Pallidum

Pallidum/Globus pallidus/globus pallidus

Der „bleiche Kern“ (pallidum = bleich) wird aufgrund seiner funktionalen Einbindung zu den Basalganglien gezählt und gehört entwicklungsgeschichtlich zum Diencephalon. Er besitzt ein inneres – mediales – und ein äußeres – laterales – Segment, womit sowohl hemmende, als auch anregende Impulse abgegeben werden.

Nucleus

Nucleus/Nucleus/nucleus

Nucleus, Plural Nuclei, bezeichnet zweierlei: Zum einen den Kern einer Zelle, den Zellkern. Zum zweiten eine Ansammlung von Zellkörpern im Gehirn.

Weiße und graue Substanz

Das Gehirn verfügt über graue und weiße Substanz. Die weiße Substanz besteht überwiegend aus Nervenfasern. Eine solche Nervenfaser besteht typischerweise aus dem Axon der Nervenzelle, das von speziellen Gliazellen, den Oligodendrocyten, umhüllt wird. Die größte Faserverbindung im Gehirn ist das Corpus callosum, der Balken zwischen beiden Hemisphären. Die graue Substanz besteht aus den Zellkörpern der Nervenzellen, den bekannten grauen Zellen – die im lebenden Gehirn allerdings keineswegs grau sind – sondern eher rosa. Außerdem finden sich auch in der grauen Substanz viele spezielle Gliazellen (überwiegend Astrocyten). Die graue Substanz tritt im Gehirn in Schichten, cortical, oder in Ballungen als Kerne auf.

Axon

Axon/-/axon

Das Axon ist der Fortsatz der Nervenzelle, der für die Weiterleitung eines Nervenimpulses zur nächsten Zelle zuständig ist. Ein Axon kann sich vielfach verzweigen, und so eine Vielzahl nachgeschalteter Nervenzellen erreichen. Seine Länge kann mehr als einen Meter betragen. Das Axon endet in einer oder mehreren Synapse(n).

Graue Substanz

Graue Substanz/-/gray matter

Als graue Substanz wird eine Ansammlung von Nervenzellkörpern bezeichnet, wie sie in Kerngebieten oder im Cortex (Großhirnrinde) vorkommt.

Graue Substanz

Graue Substanz/-/gray matter

Als graue Substanz wird eine Ansammlung von Nervenzellkörpern bezeichnet, wie sie in Kerngebieten oder im Cortex (Großhirnrinde) vorkommt.

Gliazellen

Gliazellen/-/glia cells

Gliazellen stellen neben den Neuronen die zweite Gruppe große Gruppe von Zellen im Gehirn. Sie wurden lange Zeit als die inaktiven Elemente des Gehirns, als „Nervenkitt“ bezeichnet. Heute weiss man, dass die verschiedenen Typen von Gliazellen (Astrozyten, Oligodendrozyten und Mikrogliazellen) klar definierte Aufgaben im Nervensystem erfüllen. So reagieren sie z. B. auf Krankheitserreger, spielen eine wichtige Rolle bei der Ernährung der Nervenzellen oder isolieren Nervenfasern. Ihr Anteil im Vergleich zu den Neuronen liegt bei etwas über 50 Prozent.

Die graue Substanz des Großhirns lässt sich grob folgendermaßen einteilen: In eben den Cortex, die Rinde, die die gewundene und gefaltete Oberfläche bildet. Und in große, „klumpenartige“ Aggregate, die im Zentrum, in der Nähe der Seitenventrikel und der Basis des Großhirns liegen. Zu diesen „nicht-​corticalen“ grauen Massen des Großhirns gehören die Basalganglien.

Graue Substanz

Graue Substanz/-/gray matter

Als graue Substanz wird eine Ansammlung von Nervenzellkörpern bezeichnet, wie sie in Kerngebieten oder im Cortex (Großhirnrinde) vorkommt.

Basalganglien

Basalganglien/Nuclei basales/basal ganglia

Basalganglien sind eine Gruppe subcorticaler Kerne (unterhalb der Großhirnrinde gelegen) im Telencephalon. Zu den Basalganglien zählen der Globus pallidus und das Striatum, manche Autoren schließen weitere Strukturen mit ein, wie z. B. das Claustrum. Die Basalganglien werden primär mit der Willkürmotorik in Verbindung gebracht.

Was sind sie – und was nicht?

Der Sammelbegriff „Basalganglien“ ist nicht ganz eindeutig eingegrenzt und hat sich im Lauf der Zeit verändert. Einige Regionen, die früher noch unter diesen Begriff fielen, wurden mittlerweile ausgesondert – aus funktionellen Gründen, da sie nicht unmittelbar zum motorischen System gehören. Denn die Regulation der Willkürmotorik, aber auch das motorische Gedächtnis, sind die Kernaufgaben der Basalganglien.

Es hat sich bewährt, sich den Basalganglien in einer Art von „historischem Ausschlussverfahren“ zu nähern: Schon lange nicht mehr zu den Basalganglien gehören die grauen Massen, die den dritten Ventrikel des Zwischenhirns rechts und links flankieren: das sind die beiden Thalami. Ebenfalls nicht mehr zu den Basalganglien gehören die Amygdalae, die beiderseits innen und oben im Temporallappen sitzen. Einst rechnete man sie dazu, doch heute werden sie von den meisten Autoren — da eher dem affektiven als dem motorischen System zugehörig – dem limbischen System zugeschlagen. Bald nicht mehr zu den Basalganglien wird das Claustrum gehören. Das ist jene Lamelle grauer Substanz, die sich gleich unter dem Cortex der Insel befindet (und in der Nobelpreisträger Francis Crick den Sitz des Bewusstseins vermutete). Die aktuelle Forschung deutet darauf hin, dass es sich beim Claustrum um ein Stück „versprengten Cortex“ handelt, das mit kognitiven Funktionen, mit Lüsten und Süchten zu tun haben mag.

Bleiben also die motorischen Basalganglien im engeren, modernen Sinne, namentlich der Nucleus caudatus – der Schweifkern – und zwei Kerne, die gemeinsam einen grauen Keil bilden, der nach innen weist. Die Spitze dieses Keiles wird von einem bleich aussehenden Kern, dem Globus pallidus gebildet – oft einfach Pallidum genannt. Das Pallidum ist, so könnte man vereinfacht sagen, das „Output-​Element“ der Basalganglien. Der dunklere Außenbereich des Keils wird aufgrund seiner gekrümmten Form als Schalenkern oder Putamen bezeichnet. Er ist, um in der Analogie zu bleiben, das „Input-​Element“, denn über das Putamen erhalten die Basalganglien Informationen – und zwar überwiegend vom Cortex. Putamen und Pallidum gemeinsam werden auch als Linsenkern, als Nucleus lentiformis bezeichnet, obwohl sie weder funktional noch embryologisch eine Einheit bilden. Ganz von der Hand zu weisen ist diese Bezeichnung nicht: Setzt man den Schnitt horizontal, sehen die beiden Kerne in der Tat eher linsen– als keilförmig aus.

Eine dicke Lamelle weißer Substanz trennt die Thalami vom Linsenkern. Das ist die innere Kapsel der Basalganglien, die Capsula interna, deren Faserbündel unter anderem Thalamus und Cortex reziprok verbinden. In der inneren Kapsel verlaufen aber auch die motorischen Fasern des Cortex, mit deren Hilfe dieser – über einige weitere Stationen hinweg – die willkürlichen Muskeln ansteuert. Denn obwohl die Basalganglien ein motorisches System sind, steuern sie die Muskulatur nur auf dem Umweg über Thalamus und Cortex.

Basalganglien

Basalganglien/Nuclei basales/basal ganglia

Basalganglien sind eine Gruppe subcorticaler Kerne (unterhalb der Großhirnrinde gelegen) im Telencephalon. Zu den Basalganglien zählen der Globus pallidus und das Striatum, manche Autoren schließen weitere Strukturen mit ein, wie z. B. das Claustrum. Die Basalganglien werden primär mit der Willkürmotorik in Verbindung gebracht.

Ventrikelsystem

Ventrikelsystem/-/ventricular system

Ein System aus Hohlräumen im Gehirn, die mit Cerebrospinalflüssigkeit (Gehirn-​Rückenmarks-​Flüssigkeit) gefüllt sind.

Diencephalon

Zwischenhirn/Diencephalon/diencephalon

Zum Diencephalon (Zwischenhirn) gehören unter anderem der Thalamus und der Hypothalamus. Gemeinsam mit dem Großhirn bildet es das Vorderhirn. Im Diencephalon finden sich Zentren für Sensorik, Emotion und zur Steuerung lebenswichtiger Funktionen wie Hunger und Durst.

Temporallappen

Temporallappen/Lobus temporalis/temporal lobe

Der Temporallappen ist einer der vier großen Lappen des Großhirns. Auf Höhe der Ohren gelegen erfüllt er zahlreiche Aufgaben – zum Temporallappen gehören der auditive Cortex genauso wie der Hippocampus und das Wernicke-​Sprachzentrum.

Cortex

Großhirnrinde/Cortex cerebri/cerebral cortex

Der Cortex cerebri, kurz Cortex genannt, bezeichnet die äußerste Schicht des Großhirns. Sie ist 2,5 mm bis 5 mm dick und reich an Nervenzellen. Die Großhirnrinde ist stark gefaltet, vergleichbar einem Taschentuch in einem Becher. So entstehen zahlreiche Windungen (Gyri), Spalten (Fissurae) und Furchen (Sulci). Ausgefaltet beträgt die Oberfläche des Cortex ca 1.800 cm2.

Nucleus

Nucleus/Nucleus/nucleus

Nucleus, Plural Nuclei, bezeichnet zweierlei: Zum einen den Kern einer Zelle, den Zellkern. Zum zweiten eine Ansammlung von Zellkörpern im Gehirn.

Nucleus caudatus

Nucleus caudatus/Nucleus caudatus/caudate nucleus

Teil der Basalganglien, gemeinsam mit dem Putamen und dem Pallidum. Anatomisch liegt der Nucleus caudatus frontal zur Mitte des Gehirns. Er besteht aus einem Kopf– (Corpus nuclei caudati), einem Körper — (Cauda nuclei caudati) und einem Schwanzbereich (Caput nuclei caudati). Im Gegensatz zu den eher motorischen Anteilen der Basalganglien besteht hier eine starke Vernetzung mit dem präfrontalen Cortex. Automatisierung kognitiver Aufgaben ist also vor allem im Nucleus caudatus repräsentiert.

Pallidum

Pallidum/Globus pallidus/globus pallidus

Der „bleiche Kern“ (pallidum = bleich) wird aufgrund seiner funktionalen Einbindung zu den Basalganglien gezählt und gehört entwicklungsgeschichtlich zum Diencephalon. Er besitzt ein inneres – mediales – und ein äußeres – laterales – Segment, womit sowohl hemmende, als auch anregende Impulse abgegeben werden.

Pallidum

Pallidum/Globus pallidus/globus pallidus

Der „bleiche Kern“ (pallidum = bleich) wird aufgrund seiner funktionalen Einbindung zu den Basalganglien gezählt und gehört entwicklungsgeschichtlich zum Diencephalon. Er besitzt ein inneres – mediales – und ein äußeres – laterales – Segment, womit sowohl hemmende, als auch anregende Impulse abgegeben werden.

Putamen

Putamen/-/putamen

Ein Kern der Basalganglien, der gemeinsam mit dem Nucleus caudatus das Striatum bildet. Als Teil des extrapyramidalen motorischen Systems ist es an der willkürlichen Motorik (willentlichen Bewegung) beteiligt.

Thalamus dorsalis

Thalamus dorsalis/Thalamus dorsalis/thalamus

Der Thalamus ist die größte Struktur des Zwischenhirns und ist oberhalb des Hypothalamus gelegen. Der Thalamus gilt als „Tor zum Bewusstsein“, da seine Kerne Durchgangstation für sämtliche Information an den Cortex (Großhirnrinde) sind. Gleichzeitig erhalten sie auch viele kortikale Eingänge. Die Kerne des Thalamus werden zu Gruppen zusammengefasst.

Funktionales

Die Basalganglien sind Teil vieler Funktionskreise – nicht nur motorischer, sondern auch affektiver und kognitiver. Doch die Regulation der Motorik ist ihre Hauptaufgabe, oder genauer: die Regulation der Willkürmotorik, der (Fort-)Bewegung und der Muskeln des Skeletts, des Gesichtes sowie des Schluckens, Kauens und Redens. Zudem residiert in ihnen auch ein Teil unseres motorischen Gedächtnisses, also der Bewegungsfertigkeiten (Laufen, Fahrradfahren, Klavierspielen …), die wir im Lauf des Lebens erwerben.

Grob vereinfachend kann man sagen, dass Störungen der Funktion der Basalganglien mit globalen motorischen Defiziten einhergehen – es sind nicht einzelne Muskelgruppen oder Extremitäten betroffen – alle Muskeln leiden unter ähnlichen Koordinationsproblemen. Die „paradigmatische“ Basalganglienerkrankung ist der „Morbus Parkinson“, der sich durch eine Erhöhung des Muskeltonus – also eine Starre – und den bekannten Tremor – ein Zittern – auszeichnet.

Basalganglien

Basalganglien/Nuclei basales/basal ganglia

Basalganglien sind eine Gruppe subcorticaler Kerne (unterhalb der Großhirnrinde gelegen) im Telencephalon. Zu den Basalganglien zählen der Globus pallidus und das Striatum, manche Autoren schließen weitere Strukturen mit ein, wie z. B. das Claustrum. Die Basalganglien werden primär mit der Willkürmotorik in Verbindung gebracht.

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